(57)【要約】【課題】半導体素子の樹脂封止の際の樹脂漏れを確実に防止することで、接続信頼性の高い表面実装型の半導体発光装置の製造方法を提供する。【解決手段】一方の側面に溝状電極６が列状に設けられた素子搭載基板３に半導体素子が搭載され、この半導体素子を樹脂パッケージ５で樹脂封止した半導体装置の製造方法において、素子搭載基板３の一方の側面となる位置に溝状電極６となるスルーホールが形成された製造基板に半導体素子を搭載する工程と、スルーホールに第１の樹脂を充填して硬化させる工程と、半導体素子を第２の樹脂で封止して樹脂パッケージ５を形成する工程と、製造基板を切断して素子搭載基板とし、スルーホールを溝状電極とする工程と、溝状電極６に残った第１の樹脂を除去する工程とを含む半導体装置の製造方法とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方または両方の側面に溝状電極が列状に設けられた素子搭載基板に半導体素子が搭載され、この半導体素子を樹脂パッケージで樹脂封止した半導体装置の製造方法において、
前記素子搭載基板の一方または両方の側面となる位置に溝状電極となるスルーホールが形成された製造基板に前記半導体素子を搭載する工程と、
前記スルーホールに第１の樹脂を充填して硬化させる工程と、
前記半導体素子を第２の樹脂で封止して前記樹脂パッケージを形成する工程と、
前記製造基板を切断して前記素子搭載基板とし、前記スルーホールを前記溝状電極とする工程と、
前記溝状電極に残った前記第１の樹脂を除去する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記製造基板を切断して前記素子搭載基板とし、前記スルーホールを前記溝状電極とするときに、前記溝状電極が側方に向かって徐々に広がる溝となるような位置で前記スルーホールを切断することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記スルーホールに充填する前記第１の樹脂は、ワックス成分を添加したエポキシ系樹脂であることを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一側面に溝状電極が設けられた素子搭載基板に、半導体素子を搭載し、樹脂で半導体素子を封止した半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の一例である光半導体装置を図７に示す。図７に示すように、光半導体装置２０は、基板２１に、発光素子２２ａ、受光素子２２ｂ、制御素子２２ｃなどの半導体素子２２が搭載されている。この基板２１には、配線パターン（図示せず）が形成され、それぞれの半導体素子２２とワイヤで導通接続されている。基板２１の長手方向の一方の側面には、半円筒形状に形成された溝状電極２３が一列に設けられている。この半円筒形状の溝状電極２３の内側面が接続端子としての接続面となる。基板２１に搭載された半導体素子２２は、光透過性樹脂で形成された樹脂パッケージ２４で封止されている。図７に示される光半導体装置２０は、赤外線データ通信モジュールなので、この樹脂パッケージ２４は、赤外線透過性樹脂である。
【０００３】
このような光半導体装置の製造方法は、まず、素子搭載基板の一方の側面となる位置に溝状電極となるスルーホールが列状に形成され、この列状に形成されたスルーホールが、マトリックス状に形成された製造基板を準備する。この製造基板に半導体素子を導通搭載し、製造基板上のそれぞれの光半導体素子を封止して樹脂パッケージを形成する。そして、ダイサーで個々の光半導体装置とするための切断を行う。その際にスルーホールを切断して半円筒形とする。
【０００４】
しかし、この製造方法では、封止する際に、溶融した樹脂が円筒形状のスルーホールの開口部より浸入してスルーホール内部を覆ってしまうことがある。そうなると封止後にダイシングを行い１個１個の半導体装置とした場合に、接続端子としての接続面が封止樹脂で覆われてしまう。従って、外部の回路基板への実装時に接触不良が発生することがある。そこで封止する半導体素子を搭載した基板表面側には、スルーホールの開口部にレジスト膜を形成し、蓋をすることで樹脂の浸入を防止することができる。このように製造される表面実装型の半導体発光装置の一例である赤外線データ通信モジュールが特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１９８５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の表面実装型の半導体発光装置の一例である赤外線データ通信モジュールでは、スルーホールの開口部へレジスト膜を形成することで、樹脂の浸入を防止しているが、レジスト膜は１００〜２００μｍ程度の薄さであるため、樹脂を金型へ注入する際に、樹脂の圧力によりスルーホールの開口部内にレジスト膜が押圧され変形し、より強い圧力がレジスト膜の変形した部分にかかることでレジスト膜が破損し、スルーホール内に樹脂漏れが発生するという問題がある。そうなると、やはり封止樹脂が接続端子とするスルーホールの内側面に付着して、外部の回路基板への実装時に接触不良が発生することとなる。従って、接続信頼性の高い半導体装置が求められている。
【０００６】
そこで、本発明においては、半導体素子の樹脂封止の際の樹脂漏れを確実に防止することで、接続信頼性の高い表面実装型の半導体発光装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の半導体装置の製造方法は、一方または両方の側面に溝状電極が列状に設けられた素子搭載基板に半導体素子が搭載され、この半導体素子を樹脂パッケージで樹脂封止した半導体装置の製造方法において、前記素子搭載基板の一方または両方の側面となる位置に溝状電極となるスルーホールが形成された製造基板に前記半導体素子を搭載する工程と、前記スルーホールに第１の樹脂を充填して硬化させる工程と、前記半導体素子を第２の樹脂で封止して前記樹脂パッケージを形成する工程と、前記製造基板を切断して前記素子搭載基板とし、前記スルーホールを前記溝状電極とする工程と、前記溝状電極に残った前記第１の樹脂を除去する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、予め溝状電極となるスルーホールに第１の樹脂を充填しているので、第２の樹脂が接続端子とするスルーホールの内側面に付着して、外部の回路基板への実装時に接触不良が発生することが防止できる。よって、接続信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本願の第１の発明は、一方または両方の側面に溝状電極が列状に設けられた素子搭載基板に半導体素子が搭載され、この半導体素子を樹脂パッケージで樹脂封止した半導体装置の製造方法において、素子搭載基板の一方または両方の側面となる位置に溝状電極となるスルーホールが形成された製造基板に半導体素子を搭載する工程と、スルーホールに第１の樹脂を充填して硬化させる工程と、半導体素子を第２の樹脂で封止して樹脂パッケージを形成する工程と、製造基板を切断して素子搭載基板とし、スルーホールを溝状電極とする工程と、溝状電極に残った第１の樹脂を除去する工程とを含むことを特徴としたものである。
【００１０】
第２の樹脂で樹脂パッケージを形成する際に、製造基板に設けられた溝状電極となるスルーホールに予め第１の樹脂を充填して硬化させているので、圧入された第２の樹脂の圧力により第１の樹脂が変形したり、押し出されたりすることなく、スルーホールに第２の樹脂が浸入することが防止できる。従って、第２の樹脂が接続端子とするスルーホールの内側面に付着して、外部の回路基板への実装時に接触不良が発生することが防止できる。
【００１１】
本願の第２の発明は、製造基板を切断して素子搭載基板とし、スルーホールを溝状電極とするときに、溝状電極が側方に向かって徐々に広がる溝となるような位置でスルーホールを切断することを特徴としたものである。
【００１２】
側方に向かって徐々に広がる溝となるような位置でスルーホールを切断して、スルーホールを溝状電極としているので、溝状電極に残った第１の樹脂を除去するときに、溝から外へ硬化した第１の樹脂が邪魔されることなく取り除くことができる。
【００１３】
本願の第３の発明は、スルーホールに充填する第１の樹脂は、ワックス成分を添加したエポキシ系樹脂であることを特徴としたものである。
【００１４】
第１の樹脂を溝状電極から除去する際に、第１の樹脂をワックス成分を添加したエポキシ系樹脂としたので、第１の樹脂と溝状電極の内側面との密着性を低くすることができ、第１の樹脂を容易に溝状電極から除去することができる。
【００１５】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を、光半導体装置を例に説明する。
【００１６】
まず、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法によって得られる光半導体装置を図１に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法によって得られる光半導体装置を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は側面図である。図２は、図１（ｂ）の樹脂パッケージを省略した平面図である。
【００１７】
図１および図２に示すように、光半導体装置１は、配線パターン２が形成された素子搭載基板３に半導体素子４が搭載され、半導体素子４が樹脂パッケージ５で封止されたものである。
【００１８】
素子搭載基板３は、略矩形状に形成され、その一方の側面に溝状電極６が一列に設けられている。溝状電極６は半円筒形状に形成され、配線パターン２と導通するとともに、半導体素子４の搭載面の反対となる面に設けられた電極７と導通している。この半円筒形状の溝状電極６の内側面６ａが接続端子としての接続面となる。この接続面は、半田実装性を向上させるために金メッキが施されている。
【００１９】
半導体素子４は、発光素子４ａと、受光素子４ｂと、制御素子４ｃとから構成される。これらの発光素子４ａと、受光素子４ｂと、制御素子４ｃとは、素子搭載基板３にペースト８により接着されるとともに、ワイヤ９で配線パターン２と導通している。
【００２０】
樹脂パッケージ５は、発光素子４ａの光出射面と受光素子４ｂの光入射面とに、半球状に形成されたレンズ部５ａが設けられている。樹脂パッケージ５は、発光素子４ａと受光素子４ｂが赤外線で通信を行うものであれば、赤外線透過性を有する樹脂を用いる。この樹脂パッケージ５は、例えば、エポキシ系樹脂を用いることができる。
【００２１】
以上のように構成される本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法について図に基づいて説明する。図３は、製造基板を説明する平面図である。図４は、製造基板に樹脂パッケージを形成した状態の平面図である。図５は、製造基板を切断する際のスルーホールの切断位置を説明する平面図である。図６は、個々の半導体発光装置としたときの正面図である。
【００２２】
図３に示すように、まず、製造基板１０を準備する。この製造基板１０は、個々の素子搭載基板３となる位置に配線パターン２が形成されており、その素子搭載基板３の一方の側面となる位置に溝状電極６となるスルーホール１１が列状に形成されている。そして、これらの配線パターン２と列状に形成されたスルーホール１１が、マトリックス状に形成されたものである。
【００２３】
次に、製造基板１０のスルーホール１１に樹脂（第１の樹脂）を充填する。この第１の樹脂は、熱硬化性を有し、ワックス成分（カルナバ、ポリエチレン等の離型剤）を添加したエポキシ系樹脂を用いることができる。このワックス成分を添加したエポキシ系樹脂は、スルーホール１１の表面に施された金メッキと密着性が低い樹脂である。充填は、製造基板１０上に第１の樹脂を適量載せ、スキージで製造基板１０の上面を均すことで、容易にスルーホール１１内に充填することができる。そしてスルーホール１１に第１の樹脂を充填した製造基板１０を加熱炉で加熱して樹脂を硬化させる。このスルーホール１１に充填する樹脂は、光硬化性でも使用できるが、光がスルーホール１１の奥まで届きにくいので、熱硬化性を有する樹脂を用いるのが望ましい。
【００２４】
この製造基板１０に、半導体素子４を搭載する。これは、半導体素子４を配置する位置に塗布されたペーストに半導体素子４を載置することで、製造基板１０と半導体素子４とを接着する。
【００２５】
そして、レンズ部５ａとなる凹部が形成された下型と、平面である上型とで構成される金型で、製造基板１０を型締めし、この金型に樹脂パッケージ５を形成する樹脂（第２の樹脂）を注入して樹脂封止を行う。樹脂パッケージ５を形成する第２の樹脂を金型に圧送しても、スルーホール１１には第１の樹脂が充填して硬化しているので、第１の樹脂が変形したり、押し出されたりすることはない。従って、スルーホール１１に第２の樹脂が浸入することが防止できる。
【００２６】
このようにして、発光素子４ａの光出射する位置と、受光素子４ｂの光入射する位置にレンズ部５ａが設けられた樹脂パッケージ５が形成される。図４に樹脂パッケージ５が形成された製造基板１０を示す。
【００２７】
図４に示すように、ダイサーで、Ａ１−Ａ１線、Ａ２−Ａ２線と順次製造基板１０を切断して横列を分割し、次にＢ１−Ｂ１線、Ｂ２−Ｂ２線と順次縦列を切断して個々の半導体発光装置とする。個々の半導体発光装置とするために、スルーホール１１を切断することとなるが、その際に、このスルーホール１１が側方に向かって徐々に広がる溝となるような位置で切断する。つまり、図５に示すように、各スルーホール１１の中心を結ぶ仮想線Ｌより、内側となる位置でスルーホール１１を切断して溝状電極とすれば、溝状電極が側方に向かって徐々に広がる溝となり、平面視して半円以下の円弧となるため、スルーホール１１に充填された第１の樹脂が取り出しやすくなる。
【００２８】
図６に示すように、溝状電極６に硬化した第１の樹脂１２が残った状態の半導体発光装置１から、第１の樹脂１２を除去する。これは、ダイサーで製造基板１０を切断する際の切断面にできたバリを除去する磁気研磨装置で行うことができる。磁気研磨装置を用いることで、バリが除去できるとともに、第１の樹脂１２を除去することができる。従って、第１の樹脂の除去は、新たな工程を追加することなく行うことができる。この磁気研磨装置は、バリ取りを行う半導体発光装置１を容器に、針状の研磨部材とともに入れ、容器の外から磁界を印加にして研磨部材を撹拌する装置である。この撹拌により研磨部材が、切断時の端面にできたバリを除去するとともに、溝状電極６に残った第１の樹脂を除去する。
【００２９】
このように、第２の樹脂が接続端子となるスルーホールの内側面に付着して、外部の回路基板への実装時に接触不良が発生することが防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、半導体素子の樹脂封止の際の樹脂漏れを確実に防止することで、接続信頼性を向上させることができるので、一側面に溝状電極が設けられた素子搭載基板に、半導体素子を搭載し、樹脂で半導体素子を封止した半導体装置の製造方法に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法によって得られる光半導体装置を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は側面図
【図２】図１（ｂ）の樹脂パッケージを省略した平面図
【図３】製造基板を説明する平面図
【図４】製造基板に樹脂パッケージを形成した状態の平面図
【図５】製造基板を切断する際のスルーホールの切断位置を説明する平面図
【図６】個々の半導体発光装置としたときの正面図
【図７】半導体装置の一例である光半導体装置を説明する図
【符号の説明】
【００３２】
１  半導体発光装置
２  配線パターン
３  素子搭載基板
４  半導体素子
４ａ  発光素子
４ｂ  受光素子
４ｃ  制御素子
５  樹脂パッケージ
５ａ  レンズ部
６  溝状電極
６ａ  内側面
７  電極
８  ペースト
９  ワイヤ
１０  製造基板
１１  スルーホール
１２  第１の樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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